Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Занятие с целью расширять знания учащихся об экологических группах птиц, показать разнообразное значение птиц в природе и их пpaктическое значение для человека....
17 11 2025 7:22:32
Материал урока знакомит учащихся с растениями и животными, используемыми в символике г. Абакана и республики Хакасия. Во время проведения игры ребята разгадывают кроссворды, загадывают загадки, рассказывают стихи хакасских поэтов о красоте родного края. Данный урок-игру можно провести как внеклассное мероприятие....
16 11 2025 1:12:47
Изложена авторская система обучения курсу биологии по модульному методу с 7-го класса....
15 11 2025 0:55:18
При подготовке к уроку, особенно уроку комбинированного типа, учитель иногда испытывает затруднения. Как сократить время на проверку домашнего задания, снять стресс с учеников при проверке, поставить больше оценок? Помочь в этом могут задания по развивающему обучению в различной форме. Такие задания можно использовать и во время сопутствующего повторения, первичного контроля знаний, обобщения и других формах и типах уроков.
...
14 11 2025 20:50:26
Урок является одним из обобщающих в разделе цветковые или покрытосеменные растения, на данном уроке можно применять различные формы организации учебной деятельности. ...
13 11 2025 20:43:17
У учащихся формируется представление о грибах как особом царстве живой природы и стабильный интерес к экологической обстановке в своей местности. Они знакомятся с видами грибов, учатся различать съедобные и несъедобные грибы, прививают навыки экологической культуры, выpaбатывают потребность поддержания собственного экологического здоровья....
12 11 2025 14:56:41
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
11 11 2025 1:18:35
Основная задача урока – усиление здоровьесберегающей направленности знаний. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных, рефлексивных способностей школьников. Проверка ранее изученного материала осуществляется с использованием компьютерных презентаций....
10 11 2025 18:10:27
Система уроков в десятом классе состоит из пяти блоков. Каждый блок отражает особенности самостоятельной работы учащихся. Каждая группа работает под руководством ученика-лидера (консультанта). Совет консультантов представляет собой орган ученического управления и принимает участие в разработке плана изучения курса.
...
09 11 2025 2:35:54
Внешний вид, хаpaктерные признаки, размеры и строение класса костных и хрящевых рыб. Места их обитания и описание представителей отрядов....
08 11 2025 10:53:27
Урок проводится по технологии "педагогическая мастерская", которая предполагает предметно-деятельностный подход к обучению. Сочетание УМК по биологии под редакцией Н.И.Сонина и применение технологии педагогической мастерской способствует развитию познавательной активности учащихся, формирует стойкий повышенный интерес, прививает навыки самостоятельной работы. В течение урока дети находятся в постоянной деятельности по получению новых знаний, их корректировке и систематизации....
07 11 2025 20:29:55
Урок-исследование, позволяющий, на основании повторения знаний о функциях и строении системы органов пищеварения, сформировать представления о гигиенических условиях нормального питания, о режиме питания. На уроке используются различные формы работы, направленные на активизацию познавательной активности учащихся. Усвоение знаний организуется через работу с учебником, слушание выступлений, проведение опытов и эксперимента, индивидуальную групповую и фронтальную работу....
06 11 2025 12:40:34
Цель урока: изучить и закрепить знания о многообразии насекомых, значение в природе и жизни человека. В течение урока учащиеся познакомятся с некоторыми отрядами насекомых, их значением. В урок включен региональный компонент: знакомство учащихся насекомыми, занесенными в Красную Книгу Республики Татарстан. В конце урока закрепляется изученный материал в форме викторины, комaндной игры....
05 11 2025 17:29:10
Статья о развитии коммуникативных умений с использованием опopного конспекта на уроках биологии в школе закрытого типа. Реализация цели формирования коммуникативной компетенции предполагает развитие речевой деятельности во всех ее видах....
04 11 2025 10:44:42
Цель урока: изучить сущность хромосомного определения пола, механизм наследования генов, сцепленных с полом. Урок сопровождается презентацией "Гемофилия", материал более нагляден и доступен для восприятия. Цель: формирование умений и навыков использования генетических понятий и символов, решения генетических задач....
03 11 2025 21:28:10
Растения в природе выполняют функцию производителей органического вещества. Животные играют роль потребителей, питающихся органическими веществами. Бактерии и...
02 11 2025 7:10:45
Цель работы: показать роль насекомых как переносчиков возбудителей болезней человека и паразитов сельскохозяйственных животных, используя элементы технологии РКМЧП (развитие критического мышления через чтение и письмо)....
01 11 2025 4:29:35
Урок проводится с использованием различных методов (презентация, работа в группах, лабораторная), но основной метод – это исследование. Такая форма организации урока зоологии учит наблюдать, видеть, сравнивать и делать выводы. На уроке используется компьютер, микроскопы, лупы, натуральные объекты, готовые препараты и сделанные учащимися. Урок показывает единство происхождения и строения растений и животных.
...
31 10 2025 6:56:34
Приводится пример работы с тестами по биологии, составленных для учащихся 9-го класса.
...
30 10 2025 14:35:32
Посредством театрализованного представления идет знакомство учащихся начальной школы с историей открытия витаминов, их содержанием в продуктах, значением для сохранения здоровья человека....
29 10 2025 22:12:15
На уроке показана интеграция таких наук , как биология и экономика. Цель урока: показать взаимосвязь биологии и экономики, изучить круги кровообращения, повторить строение крови, из экономики – денежное обращение, свойства и функции денег.
...
28 10 2025 16:22:38
Учитель использует информационно-коммуникативную технологию, применяет формы организации познавательной деятельности: индивидуальную и групповую. Создает проблемную ситуацию, организует поиск информации в учебной литературе, использует УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия». Общая биология 10-й класс....
27 10 2025 4:51:37
С каждым годом для детей и взрослых растет число творческих конкурсов, турниров, олимпиад, на которых можно попробовать свои силы, заниматься исследовательской деятельностью, выбирать тему в интересующей отрасли знаний. В текущем тысячелетии целью человека и общества в целом должно стать осознанное цельное саморазвитие каждой личности....
26 10 2025 14:35:35
Дидактические игры являются неотъемлемой частью учебного процесса в малочисленной школе, где поддерживать интерес учащихся в течение урока и на протяжении нескольких уроков особенно трудно. Дидактическая игра является хорошей основой для установления связей биологии с предметами художественно-эстетического цикла. Игра во многом обеспечивает доступность изучения учебного материала, не нанося ущерба его научности....
25 10 2025 0:53:25
Автор знакомит учащихся с особенностями строения голосеменных растений, их многообразием и значением....
24 10 2025 8:37:47
Использованная на уроке комбинированная форма опроса учащихся позволит не только проверить и закрепить знания учащихся по теме, но и подготовить их к различной форме проведения вступительных экзаменов в вуз.
...
23 10 2025 7:55:53
Цель урока: определение уровня овладения знаниями по теме. Коррекция знаний, умений и навыков. Сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
22 10 2025 18:51:24
Курс предназначен в основном для обучающихся 10-11-х классов естественно-научного профиля (химико-биологического) обучения. При прохождении курса учащиеся расширяют и углубляют знания о генеалогии как о методе изучения генетики человека, овладевают умениями и навыками построения родословных....
21 10 2025 23:45:55
Целью данного урока является расширение и углубление знания учащихся о генетических особенностях различных способов размножения; определение зависимости жизненного цикла вида от особенностей размножения организмов, среды обитания, способов существования и жизненных форм.
...
20 10 2025 14:31:37
Любая педагогическая технология обладает средствами, активизирующими деятельность учащихся в процессе обучения. К последним можно отнести модерацию как технологию, позволяющую удовлетворить требования к современному уроку: сотрудничество между учителем и учащимися; формирование коммуникативных навыков и компетенций; изменение роли учителя на уроке как организатора познавательной деятельности учащихся....
19 10 2025 5:49:57
Цели урока: расширять и углубллять знания учащихся о грибах; ввести понятия: микориза, грибы-двойники, грибы-паразиты; закрепить признаки съедобных и ядовитых грибов, способы гетеротрофного питания (сапрофиты, паразиты); продолжить работу над воспитанием любви к природе, бережного отношения к ней; совершенствовать навык самостоятельной работы с дополнительной литературой; развивать творческие способности учащихся, умение применять имеющиеся знания в новых условиях (играх-драматизациях); профилактика отравлений грибами....
18 10 2025 16:44:47
Современное общество предполагает развитие знаний, которые помогут каждому человеку выжить в экстремальной ситуации. Овладение наукой выживания необходимо современному человеку, поэтому обучающимся предлагается заранее подготовиться к преодолению и осознанию различных психофизиологических факторов.
Предлагается разработка интегрированного урока по ОБЖ и биологии для 6-классников. В данном уроке используются различные формы: работа в группах, рассказ с элементами беседы. Работа в группах объединяет детей и помогает логически выстроить ответ, причем обосновать его. На уроке раскрываются понятия таких психофизиологических факторов, как страх, боль, переутомление, уныние, холод, жара, жажда и голод. Знания этих факторов помогут обучающимся не растеряться в экстремальной ситуации.
Для лучшего усвоения понятий урок сопровождается презентацией, что позволяет обучающимся активизировать свое внимание.
...
17 10 2025 5:52:13
Представленный урок открывает раздел «Генетика», изучаемый в курсе «Общая биология» в 10–11-м классе. Использование литературных произведений, исторических фактов, творческих заданий делают его насыщенным, интересным и познавательным.
...
16 10 2025 16:11:18
На уроке рассматриваются вопросы понятия расы, даются основные хаpaктеристики существующих рас и причины их появления. Определяется единство физиологического и генетического типа современного человека; показывается несостоятельность расизма.
...
15 10 2025 17:32:44
Урок с помощью игровой формы помогает активизировать познавательную деятельность, формирует умение участвовать в обсуждении и принятии коллективного решения, излагать и аргументировать свою точку зрения, развивает интеллектуальные способности.
...
14 10 2025 2:27:44
Интеграция предметов гуманитарного и естественных циклов таит в себе огромные возможности для развития личности ребенка. Целью урока является обобщение знаний о моллюсках, их роли в природе, развитие коммуникативных способностей учащихся через творческую работу. Каждый ученик вовлечен в активную познавательную деятельность, так как на уроке есть поиск, анализ, презентации.
...
13 10 2025 23:32:46
Цель урока: раскрыть роль соцветий в жизни растений; дать представление о простых и сложных соцветиях; показать разнообразие типов соцветий и их условные обозначения; развивать умения различать и называть соцветия, определять простые и сложные соцветия; показать биологическое значение соцветий и развивать чувство прекрасного....
12 10 2025 7:19:27
Воспитание юной личности в духе гражданственности на основе развития нравственных чувств и ориентиров – сложная задача, решение которой требует особого такта и педагогического мастерства. Реализация учителем на уроках биологии историко-библиографического методологического подхода позволит приблизиться к решению данной проблемы....
11 10 2025 7:44:22
Урок предполагает проведение лабораторной работы по изучению живого объекта – аквариумных рыб. Такая форма организации занятия способствует формированию у школьников исследовательских навыков, любознательности и бережного отношения к живым организмам. Учащиеся знакомятся с многообразием рыб, раскрывают особенности их внешнего строения, выявляют приспособления к факторам водной среды....
10 10 2025 10:46:49
Урок проводится в форме игры «Покорение вершины», где учащиеся перевоплощаются в спортсменов-альпинистов, покоряющих вершину знаний. Систематизируются знания о строении и жизнедеятельности растительной клетки, клеточном строении растений, размножении клетки. Учащиеся работают с оптическими приборами, готовят микропрепараты. Учащиеся подводятся к выводу о познаваемости живой природы, единстве растительных организмов....
09 10 2025 16:56:27
В ходе урока задания представлены в виде конкурсов в игровой форме, что позволяет развивать творческое мышление, логику, интеллектуальный потенциал, интерес к предмету....
08 10 2025 2:44:14
Урок - самостоятельная работа, в процессе которого формируются самообразовательные умения учащихся при работе с книгой, лабораторным оборудованием, энциклопедической литературой, раскрываются творческие способности, что ведет к личностному росту обучающихся. Урок построен на основе личностно ориентированной технологии....
07 10 2025 6:41:48
Рыбы служат источником лекарственного рыбьего жира, богатого витамином A и D, рыбного клея, кожи, рыбной муки, используемой на корм скоту....
06 10 2025 10:41:14
Урок является заключительным в теме «Происхождение и эволюция человека». Задачи урока: сформировать знания о биологических особенностях человеческих рас, анализ причин их возникновения, понятия о единстве происхождения и биологической равноценности человеческих рас.
...
05 10 2025 20:38:17
Цель урока: расширить и углубить знания учащихся о классе насекомых путем изучения строения насекомых различных отрядов; формировать на основе полученных знаний умения определять принадлежность насекомого к определенному отряду....
04 10 2025 6:31:25
"ИСУД" (индивидуальный стиль учебной деятельности ученика) является частным случаем развивающего обучения. Эта технология специально спроектирована как открытая система для добавления новых приёмов и форм работы и для корректирования и модернизации системы ресурсов учебного успеха ученика. В статье показано использование приёмов ИСУД на уроке биологии в 10-м классе по учебнику В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
03 10 2025 0:55:22
Цель урока: показать учащимся роль газообмена в легких и тканях и дыхательных движений в жизни человека.
...
02 10 2025 8:42:33
Особенность урока и презентации в том, что в качестве дополнительных источников информации (наглядности, содержания) используются не только учебные пособия, но и дополнительные Интернет-ресурсы....
01 10 2025 5:13:15
Урок знакомит учащихся с основными особенностями внешнего и внутреннего строения представителей типа Губки, их многообразием, значением в природе и жизни человека; способствует формированию у школьников познавательного интереса к процессу изучения различных типов животных; содействует воспитанию бережного отношения к природе и доброжелательных межличностных отношений....
30 09 2025 15:19:57
По теме "Tрaнcпорт веществ" проводится контрольно-обобщающий урок "Кровь и кровообращение". В течение урока учащиеся показывают знание терминов по данной теме, выполняют тестирование. Урок проходит плодотворно, все ученики за урок получают оценки....
29 09 2025 15:12:48
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
